一種添加有蛋白纖維的紡織面料及其製備方法與流程
2023-12-12 04:08:17
本發明涉及紡織材料領域，特別涉及到一種添加有蛋白纖維的紡織面料及其製備方法。
背景技術：
隨著對環境保護的重視和消費者需求的提高，對環境有益的新型纖維的研發越來越受到關注，一些廢棄的紡織原料如羊毛、羽絨、蠶絲等屬於優質天然蛋白質材料，具有健康、環境友好、可再生的特點。現在蛋白纖維在生物醫藥行業、紡織行業以及動物飼料行業等方面已有廣泛應用。用於紡絲蛋白所需要的特性，作為天然高分子的蛋白纖維是完全符合的，但是因為蛋白纖維富含二硫鍵，又表現出與其他蛋白質不同的特性，其中交聯度大，不容易溶解，所以利用率低，不能良好的發揮出應有的特性。所以我們通過改進相關的溶液配比使蛋白纖維可以很好的溶解並和其他原料組分交聯，大大提高了交聯效率，使其發揮不可替代的特性。
技術實現要素：
為解決上述技術問題，本發明提供一種添加有蛋白纖維的紡織面料及其製備方法，通過採用特定原料進行組合，配合相應的生產工藝，得到的添加有蛋白纖維的紡織面料，其面料質地柔韌、強度高、耐磨損耗小，能夠滿足行業的要求，具有較好的應用前景。
本發明的目的可以通過以下技術方案實現：
添加有蛋白纖維的紡織面料，由下列重量份的原料製成：酪蛋白5-12份、大豆蛋白纖維10-22份、劍麻纖維9-15份、椰子纖維5-10份、銀絲纖維5-9份、聚乳酸纖維12-18份、甲殼素7-14份、腈綸纖維5-10份、沒食子酸丙酯1-3份、多聚磷酸銨2-5份、山奈酚1-2份、肉豆蔻基甜菜鹼1-4份、丙烯酸甲酯2-3份、碳酸鈉1-2份、抗壞血酸棕櫚酸酯3-5份、偶聯劑1-4份、分散劑2-5份、熱穩定劑2-3份。
優選地，所述偶聯劑選自3-丙烯酸基丙基三甲氧基矽烷、n-2（氨乙基）3-氨丙基甲基二甲氧基矽烷、n-2（氨乙基）3-氨丙基甲基三甲氧基矽烷、n-2（氨乙基）3-氨丙基甲基三乙氧基矽烷中的一種或幾種。
優選地，所述的分散劑選自油酸醯、三硬脂酸甘油酯、己烯基雙硬脂醯胺、聚乙烯蠟中的一種或幾種。
優選地，所述的熱穩定劑選自軟脂酸鋅、月矽酸鈣、環烷酸鋇和蓖麻油酸鎘中的一種或幾種。
所述的添加有蛋白纖維的紡織面料的製備方法，包括以下步驟：
（1）按照重量份稱取各原料；
（2）將大豆蛋白纖維、劍麻纖維、椰子纖維、肉豆蔻基甜菜鹼浸泡於3%的雙氧水中消毒活化，浸泡2-3小時後，於65-70℃烘乾，超聲粉碎30分鐘，超聲功率為200-250kw；
（3）將聚乳酸纖維、甲殼素、腈綸纖維、沒食子酸丙酯、多聚磷酸銨、山奈酚、丙烯酸甲酯、偶聯劑加入反應釜，攪拌混勻，加熱至230-280℃，攪拌保溫30分鐘，攪拌速度250-300轉/分鐘；
（4）將步驟（2）中的粉碎物、步驟（3）的反應物和酪蛋白、碳酸鈉、銀絲纖維、抗壞血酸棕櫚酸酯、分散劑依次加入高壓勻質機，混合攪拌均勻，加熱至210℃，充入水蒸氣，保溫靜置30分鐘；
（5）將步驟（4）的混合物降壓至與外界大氣壓一致，加熱至280℃，繼續保溫15分鐘；
（6）向步驟（5）的混合物中加入熱穩定劑，攪拌均勻後注入反應釜，混合攪拌，攪拌速度為50-100轉/分鐘，反應時間為10分鐘，反應溫度為280℃；
（7）將步驟（6）中的反應物在密閉環境下紡絲，通過牽拉處理，脫氣乾燥，冷卻至室溫即得成品。
優選地，所述高壓勻質機壓強為5-10mpa。
優選地，所述紡絲速度為1600-1800m/min。
優選地，所述烘乾溫度為60-65℃，烘乾時間1-2小時。
本發明與現有技術相比，其有益效果為：
（1）本發明的添加有蛋白纖維的紡織面料，以酪蛋白、大豆蛋白纖維、劍麻纖維、椰子纖維、聚乳酸纖維、甲殼素、腈綸纖維、銀絲纖維為主要成分，通過加入肉豆蔻基甜菜鹼、沒食子酸丙酯、多聚磷酸銨、山奈酚、丙烯酸甲酯、碳酸鈉、抗壞血酸棕櫚酸酯、偶聯劑、分散劑、熱穩定劑，輔以消毒活化、超聲粉碎、加熱反應、高壓勻質、牽拉紡絲、脫氣乾燥等工藝，使得製備而成的添加有蛋白纖維的紡織面料，其面料質地柔韌、強度高、耐磨損耗小，能夠滿足行業的要求，具有較好的應用前景。
（2）本發明的添加有蛋白纖維的紡織面料原料廉價、工藝簡單，適於大規模工業化運用，實用性強。
具體實施方式
下面結合具體實施例對發明的技術方案進行詳細說明。
實施例1
（1）按照重量份稱取酪蛋白5份、大豆蛋白纖維10份、劍麻纖維9份、椰子纖維5份、銀絲纖維5份、聚乳酸纖維12份、甲殼素7份、腈綸纖維5份、沒食子酸丙酯1份、多聚磷酸銨2份、山奈酚1份、肉豆蔻基甜菜鹼1份、丙烯酸甲酯2份、碳酸鈉1份、抗壞血酸棕櫚酸酯3份、3-丙烯酸基丙基三甲氧基矽烷1份、油酸醯2份、軟脂酸鋅2份；
（2）將大豆蛋白纖維、劍麻纖維、椰子纖維、肉豆蔻基甜菜鹼浸泡於3%的雙氧水中消毒活化，浸泡2小時後，於65℃烘乾，超聲粉碎30分鐘，超聲功率為200kw；
（3）將聚乳酸纖維、甲殼素、腈綸纖維、沒食子酸丙酯、多聚磷酸銨、山奈酚、丙烯酸甲酯、3-丙烯酸基丙基三甲氧基矽烷加入反應釜，攪拌混勻，加熱至230℃，攪拌保溫30分鐘，攪拌速度250轉/分鐘；
（4）將步驟（2）中的粉碎物、步驟（3）的反應物和酪蛋白、碳酸鈉、銀絲纖維、抗壞血酸棕櫚酸酯、油酸醯依次加入高壓勻質機，混合攪拌均勻，加熱至210℃，充入水蒸氣，保溫靜置30分鐘，高壓勻質機壓強為5mpa；
（5）將步驟（4）的混合物降壓至與外界大氣壓一致，加熱至280℃，繼續保溫15分鐘；
（6）向步驟（5）的混合物中加入軟脂酸鋅，攪拌均勻後注入反應釜，混合攪拌，攪拌速度為50轉/分鐘，反應時間為10分鐘，反應溫度為280℃；
（7）將步驟（6）中的反應物在密閉環境下紡絲，通過牽拉處理，脫氣乾燥，冷卻至室溫即得成品，紡絲速度為1600m/min，烘乾溫度為60℃，烘乾時間1小時。
製得的添加有蛋白纖維的紡織面料的性能測試結果如表1所示。
實施例2
（1）按照重量份稱取酪蛋白8份、大豆蛋白纖維16份、劍麻纖維11份、椰子纖維7份、銀絲纖維6份、聚乳酸纖維14份、甲殼素9份、腈綸纖維7份、沒食子酸丙酯2份、多聚磷酸銨3份、山奈酚1份、肉豆蔻基甜菜鹼2份、丙烯酸甲酯2份、碳酸鈉1份、抗壞血酸棕櫚酸酯3份、n-2（氨乙基）3-氨丙基甲基二甲氧基矽烷2份、三硬脂酸甘油酯3份、月矽酸鈣2份；
（2）將大豆蛋白纖維、劍麻纖維、椰子纖維、肉豆蔻基甜菜鹼浸泡於3%的雙氧水中消毒活化，浸泡2.3小時後，於66℃烘乾，超聲粉碎30分鐘，超聲功率為220kw；
（3）將聚乳酸纖維、甲殼素、腈綸纖維、沒食子酸丙酯、多聚磷酸銨、山奈酚、丙烯酸甲酯、n-2（氨乙基）3-氨丙基甲基二甲氧基矽烷加入反應釜，攪拌混勻，加熱至250℃，攪拌保溫30分鐘，攪拌速度270轉/分鐘；
（4）將步驟（2）中的粉碎物、步驟（3）的反應物和酪蛋白、碳酸鈉、銀絲纖維、抗壞血酸棕櫚酸酯、三硬脂酸甘油酯依次加入高壓勻質機，混合攪拌均勻，加熱至210℃，充入水蒸氣，保溫靜置30分鐘，高壓勻質機壓強為7mpa；
（5）將步驟（4）的混合物降壓至與外界大氣壓一致，加熱至280℃，繼續保溫15分鐘；
（6）向步驟（5）的混合物中加入月矽酸鈣，攪拌均勻後注入反應釜，混合攪拌，攪拌速度為65轉/分鐘，反應時間為10分鐘，反應溫度為280℃；
（7）將步驟（6）中的反應物在密閉環境下紡絲，通過牽拉處理，脫氣乾燥，冷卻至室溫即得成品，紡絲速度為1650m/min，烘乾溫度為62℃，烘乾時間1.3小時。
製得的添加有蛋白纖維的紡織面料的性能測試結果如表1所示。
實施例3
（1）按照重量份稱取酪蛋白11份、大豆蛋白纖維19份、劍麻纖維14份、椰子纖維9份、銀絲纖維8份、聚乳酸纖維16份、甲殼素12份、腈綸纖維9份、沒食子酸丙酯2份、多聚磷酸銨4份、山奈酚2份、肉豆蔻基甜菜鹼3份、丙烯酸甲酯3份、碳酸鈉2份、抗壞血酸棕櫚酸酯4份、n-2（氨乙基）3-氨丙基甲基三甲氧基矽烷3份、己烯基雙硬脂醯胺4份、環烷酸鋇3份；
（2）將大豆蛋白纖維、劍麻纖維、椰子纖維、肉豆蔻基甜菜鹼浸泡於3%的雙氧水中消毒活化，浸泡2.8小時後，於69℃烘乾，超聲粉碎30分鐘，超聲功率為240kw；
（3）將聚乳酸纖維、甲殼素、腈綸纖維、沒食子酸丙酯、多聚磷酸銨、山奈酚、丙烯酸甲酯、n-2（氨乙基）3-氨丙基甲基三甲氧基矽烷加入反應釜，攪拌混勻，加熱至265℃，攪拌保溫30分鐘，攪拌速度280轉/分鐘；
（4）將步驟（2）中的粉碎物、步驟（3）的反應物和酪蛋白、碳酸鈉、銀絲纖維、抗壞血酸棕櫚酸酯、己烯基雙硬脂醯胺依次加入高壓勻質機，混合攪拌均勻，加熱至210℃，充入水蒸氣，保溫靜置30分鐘，高壓勻質機壓強為9mpa；
（5）將步驟（4）的混合物降壓至與外界大氣壓一致，加熱至280℃，繼續保溫15分鐘；
（6）向步驟（5）的混合物中加入環烷酸鋇，攪拌均勻後注入反應釜，混合攪拌，攪拌速度為85轉/分鐘，反應時間為10分鐘，反應溫度為280℃；
（7）將步驟（6）中的反應物在密閉環境下紡絲，通過牽拉處理，脫氣乾燥，冷卻至室溫即得成品，紡絲速度為1750m/min，烘乾溫度為64℃，烘乾時間1.8小時。
製得的添加有蛋白纖維的紡織面料的性能測試結果如表1所示。
實施例4
（1）按照重量份稱取酪蛋白12份、大豆蛋白纖維22份、劍麻纖維15份、椰子纖維10份、銀絲纖維9份、聚乳酸纖維18份、甲殼素14份、腈綸纖維10份、沒食子酸丙酯3份、多聚磷酸銨5份、山奈酚2份、肉豆蔻基甜菜鹼4份、丙烯酸甲酯3份、碳酸鈉2份、抗壞血酸棕櫚酸酯5份、n-2（氨乙基）3-氨丙基甲基三乙氧基矽烷4份、聚乙烯蠟5份、蓖麻油酸鎘3份；
（2）將大豆蛋白纖維、劍麻纖維、椰子纖維、肉豆蔻基甜菜鹼浸泡於3%的雙氧水中消毒活化，浸泡3小時後，於70℃烘乾，超聲粉碎30分鐘，超聲功率為250kw；
（3）將聚乳酸纖維、甲殼素、腈綸纖維、沒食子酸丙酯、多聚磷酸銨、山奈酚、丙烯酸甲酯、n-2（氨乙基）3-氨丙基甲基三乙氧基矽烷加入反應釜，攪拌混勻，加熱至280℃，攪拌保溫30分鐘，攪拌速度300轉/分鐘；
（4）將步驟（2）中的粉碎物、步驟（3）的反應物和酪蛋白、碳酸鈉、銀絲纖維、抗壞血酸棕櫚酸酯、聚乙烯蠟依次加入高壓勻質機，混合攪拌均勻，加熱至210℃，充入水蒸氣，保溫靜置30分鐘，高壓勻質機壓強為10mpa；
（5）將步驟（4）的混合物降壓至與外界大氣壓一致，加熱至280℃，繼續保溫15分鐘；
（6）向步驟（5）的混合物中加入蓖麻油酸鎘，攪拌均勻後注入反應釜，混合攪拌，攪拌速度為100轉/分鐘，反應時間為10分鐘，反應溫度為280℃；
（7）將步驟（6）中的反應物在密閉環境下紡絲，通過牽拉處理，脫氣乾燥，冷卻至室溫即得成品，紡絲速度為1800m/min，烘乾溫度為65℃，烘乾時間2小時。
製得的添加有蛋白纖維的紡織面料的性能測試結果如表1所示。
對比例1
（1）按照重量份稱取酪蛋白5份、劍麻纖維9份、椰子纖維5份、銀絲纖維5份、聚乳酸纖維12份、甲殼素7份、腈綸纖維5份、沒食子酸丙酯1份、多聚磷酸銨2份、山奈酚1份、肉豆蔻基甜菜鹼1份、丙烯酸甲酯2份、碳酸鈉1份、3-丙烯酸基丙基三甲氧基矽烷1份、油酸醯2份、軟脂酸鋅2份；
（2）將劍麻纖維、椰子纖維、肉豆蔻基甜菜鹼浸泡於3%的雙氧水中消毒活化，浸泡2小時後，於65℃烘乾，超聲粉碎30分鐘，超聲功率為200kw；
（3）將聚乳酸纖維、甲殼素、腈綸纖維、沒食子酸丙酯、多聚磷酸銨、山奈酚、丙烯酸甲酯、3-丙烯酸基丙基三甲氧基矽烷加入反應釜，攪拌混勻，加熱至230℃，攪拌保溫30分鐘，攪拌速度250轉/分鐘；
（4）將步驟（2）中的粉碎物、步驟（3）的反應物和酪蛋白、碳酸鈉、銀絲纖維、油酸醯依次加入高壓勻質機，混合攪拌均勻，加熱至210℃，充入水蒸氣，保溫靜置30分鐘，高壓勻質機壓強為5mpa；
（5）將步驟（4）的混合物降壓至與外界大氣壓一致，加熱至280℃，繼續保溫15分鐘；
（6）向步驟（5）的混合物中加入軟脂酸鋅，攪拌均勻後注入反應釜，混合攪拌，攪拌速度為50轉/分鐘，反應時間為10分鐘，反應溫度為280℃；
（7）將步驟（6）中的反應物在密閉環境下紡絲，通過牽拉處理，脫氣乾燥，冷卻至室溫即得成品，紡絲速度為1600m/min，烘乾溫度為60℃，烘乾時間1小時。
製得的添加有蛋白纖維的紡織面料的性能測試結果如表1所示。
對比例2
（1）按照重量份稱取酪蛋白12份、大豆蛋白纖維22份、劍麻纖維15份、椰子纖維10份、銀絲纖維9份、聚乳酸纖維18份、甲殼素14份、腈綸纖維10份、多聚磷酸銨5份、山奈酚2份、肉豆蔻基甜菜鹼4份、碳酸鈉2份、抗壞血酸棕櫚酸酯5份、n-2（氨乙基）3-氨丙基甲基三乙氧基矽烷4份、聚乙烯蠟5份、蓖麻油酸鎘3份；
（2）將大豆蛋白纖維、劍麻纖維、椰子纖維、肉豆蔻基甜菜鹼浸泡於3%的雙氧水中消毒活化，浸泡3小時後，於70℃烘乾，超聲粉碎30分鐘，超聲功率為250kw；
（3）將聚乳酸纖維、甲殼素、腈綸纖維、多聚磷酸銨、山奈酚、n-2（氨乙基）3-氨丙基甲基三乙氧基矽烷加入反應釜，攪拌混勻，加熱至280℃，攪拌保溫30分鐘，攪拌速度300轉/分鐘；
（4）將步驟（2）中的粉碎物、步驟（3）的反應物和酪蛋白、碳酸鈉、銀絲纖維、抗壞血酸棕櫚酸酯、聚乙烯蠟依次加入高壓勻質機，混合攪拌均勻，加熱至210℃，充入水蒸氣，保溫靜置30分鐘，高壓勻質機壓強為10mpa；
（5）將步驟（4）的混合物降壓至與外界大氣壓一致，加熱至280℃，繼續保溫15分鐘；
（6）向步驟（5）的混合物中加入蓖麻油酸鎘，攪拌均勻後注入反應釜，混合攪拌，攪拌速度為100轉/分鐘，反應時間為10分鐘，反應溫度為280℃；
（7）將步驟（6）中的反應物在密閉環境下紡絲，通過牽拉處理，脫氣乾燥，冷卻至室溫即得成品，紡絲速度為1800m/min，烘乾溫度為65℃，烘乾時間2小時。
製得的添加有蛋白纖維的紡織面料的性能測試結果如表1所示。
將實施例1-4和對比例1-2的製得的添加有蛋白纖維的紡織面料進行拉伸強度、動摩擦係數和抗撕裂強度這幾項性能測試。
表1
本發明的添加有蛋白纖維的紡織面料，以酪蛋白、大豆蛋白纖維、劍麻纖維、椰子纖維、聚乳酸纖維、甲殼素、腈綸纖維、銀絲纖維為主要成分，通過加入肉豆蔻基甜菜鹼、沒食子酸丙酯、多聚磷酸銨、山奈酚、丙烯酸甲酯、碳酸鈉、抗壞血酸棕櫚酸酯、偶聯劑、分散劑、熱穩定劑，輔以消毒活化、超聲粉碎、加熱反應、高壓勻質、牽拉紡絲、脫氣乾燥等工藝，使得製備而成的添加有蛋白纖維的紡織面料，其面料質地柔韌、強度高、耐磨損耗小，能夠滿足行業的要求，具有較好的應用前景。本發明的添加有蛋白纖維的紡織面料原料廉價、工藝簡單，適於大規模工業化運用，實用性強。
以上所述僅為本發明的實施例，並非因此限制本發明的專利範圍，凡是利用本發明說明書內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本發明的專利保護範圍內。